(57)【要約】【課題】  表面のＳｎめっきの溶融を抑制し、はんだの吸い上がりも起こさず、メス端子との嵌合状態が良好となるようにオス端子を回路基板に接続する方法を提供する。【解決手段】  両面に導体回路２ａ，２ｂが配線され、かつ厚み方向に貫通孔３を有する回路基板の一方の表面に、熱硬化性樹脂から成る防水シート７を貼着し、防水シート７の表面からピン形状のオス端子４を突き立ててその一部を貫通孔３の中に挿入し、ついでオス端子４と導体回路２ａ，２ｂとをはんだ付けして接続する回路基板へのオス端子接続方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面に導体回路が配線され、かつ厚み方向に貫通孔を有する回路基板の一方の表面に、熱硬化性樹脂から成る防水シートを貼着し、前記防水シートの表面からピン形状のオス端子を突き立ててその一部を前記貫通孔の中に挿入し、ついで前記オス端子と前記導体回路とをはんだ付けして接続することを特徴とする回路基板へのオス端子接続方法。
【請求項２】
前記回路基板が、自動車用電気接続箱に収納される回路基板である請求項１の回路基板へのオス端子接続方法。
【請求項３】
前記防水シートの厚みが、２００μｍ〜１mmである請求項１または２の回路基板へのオス端子接続方法。
【請求項４】
前記オス端子の表面にはＳｎめっきが施されている請求項１〜３のいずれかの回路基板へのオス端子接続方法。
【請求項５】
前記はんだ付けに用いるはんだが、Ｐｂフリーはんだである請求項１〜４のいずれかの回路基板へのオス端子接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回路基板へのオス端子接続方法に関し、更に詳しくは、自動車に搭載されている電気接続箱に収納される回路基板にオス端子を接続する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の自動車には各種の電気・電子機器が搭載され、これらは電気接続箱で電気系統と接続されている。具体的には、電気接続箱に収納されている回路基板のオス端子と、各機器から引き出された配線のメス端子とを嵌合して接続されている。
そして、自動車は風雨の中を走行することがあり、また走行中には常時振動が加わっているので、他の自動車部品の場合もそうであるが、とくに回路基板に対しては、防水性に優れることと、振動が加わっても電気的な接続系統で断線の発生しないことが強く要求されている。
【０００３】
ところで、電気接続箱に収納する回路基板は、従来、次のようにして製造されている。
まず、図４と図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である図５に示したような回路基板Ａ0を用意する。
この回路基板Ａ0は、絶縁基材１の両面に所定パターンの導体回路２ａ，２ｂが形成されている。また、回路基板Ａ0の所定箇所には厚み方向に複数個の貫通孔３が形成されている。
【０００４】
この回路基板Ａ0の貫通孔３に、図６で示したように、所定長さのオス端子４を挿入する。ついで、導体回路２ａ，２ｂとオス端子４をはんだ付けして接続すると同時に、オス端子４と貫通孔３の空隙をはんだ５で充填して、図７で示したように、オス端子４が回路基板Ａ0に立設・固定している中間材Ａ1にする。
ついで、図８で示したように、中間材Ａ1の一方の表面に防水塗料を塗布したのちそれを乾燥して、導体回路２ａを被覆し、また導体回路と貫通孔の接続部をも被覆する防水塗膜６を形成して目的とする回路基板Ａを得る。
【０００５】
この回路基板Ａでは、立設しているオス端子４の先端部４ａに、搭載機器のメス端子（図示しない）が嵌合される。
なお、上記した製造工程においては、通常、はんだとしてはＳｎ−Ｐｂはんだが用いられ、またオス端子としては、これに嵌合されるメス端子との接触抵抗を低減させるために、表面に例えば厚み１〜５μｍ程度のＳｎめっきが施されている例えばＣｕ端子が用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、最近の動向として、Ｐｂは人体や環境に悪影響を与えるということから、はんだ付けに関してはＳｎ−Ｐｂはんだに代えて、例えばＳｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ―ＣｕのようなＰｂフリーのはんだが使用されはじめている。
しかしながら、これらのＰｂフリーはんだは一般にその融点が２１７〜２２７℃と高く、したがってはんだ付け温度も高くなる。
【０００７】
そのため、このようなＰｂフリーはんだを用いて、前記した回路基板を製造すると、次のような問題が生じてくる。
まず、貫通孔に挿入したオス端子と導体回路をはんだ付けすると、そのはんだ付け温度が高いので、オス端子の表面めっきのＳｎの融点（約２３１．９℃）との温度差が小さくなり、Ｓｎめっきが容易に溶融してオス端子の外形が減肉するという問題である。
【０００８】
そして、表面のＳｎめっきが溶融除去されて減肉した状態にあるオス端子と、これに嵌合されるメス端子との間では、嵌合状態は不安定になり、また両者間の接触抵抗も大きくなる。更には、振動などが加わると、最悪の場合にはフレッティングが発生し、オス端子とメス端子の間では接触不良が発生する。
また、Ｓｎめっきの溶融により、オス端子の表面状態がＳｎめっきが施されていた状態から変化する。例えばオス端子の表面における溶融はんだとの接触角が小さくなり、そのため、図９で示したように、溶融したはんだ５がオス端子４の表面に沿って上昇していく現象、いわゆる吸い上がり現象が起こるようになる。
【０００９】
そして、この吸い上がりが大きくなると、やはりメス端子との嵌合不良が発生するようになり、それだけではなく防水塗膜６の損傷も起こり、回路基板の防水性が破壊されることもある。
なお、従来の製造方法では、オス端子を回路基板にはんだ付けして立設したのちに防水塗装を行って回路基板としての防水性を確保しているが、この方法の場合、立設している複数本のオス端子に邪魔されて均一な厚みで塗装することは可成り困難である。また、オス端子の高さにはある規定値が必要とされる場合もあるが、塗装の厚みを厚くしすぎると、オス端子の表面を絶縁状態にしてしまうなどの問題も生ずることがある。
【００１０】
本発明は、Ｐｂフリーはんだを用いたときに発生する上記した問題を解決することができる回路基板のオス端子接続方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成するために、本発明においては、両面に導体回路が配線され、かつ厚み方向に貫通孔を有する回路基板の一方の表面に、熱硬化性樹脂から成る防水シートを貼着し、前記防水シートの表面からピン形状のオス端子を突き立ててその一部を前記貫通孔の中に挿入し、ついで前記オス端子と前記導体回路とをはんだ付けして接続することを特徴とする回路基板へのオス端子接続方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、はんだ付けに先だって回路基板に貼着された熱硬化性樹脂の防水シートに、オス端子を突き立てているので、その下端部にはんだ付けを行った場合、防水シートの断熱作用でオス端子の先端部におけるＳｎめっきの溶融を抑制することができる。そのため、はんだ付け時におけるはんだの吸い上がりも抑制される。その結果、オス端子とメス端子の嵌合状態は良好になる。
【００１３】
また、厚みが一定の防水シートを回路基板の表面に貼着するだけで回路基板としての防水性が確保されるので、従来のような厚みが不安定で、作業性に難がある防水塗装を省略することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明では、まず、図１で示したように、出発素材である図５で示した回路基板Ａ0の片面（図では導体回路２ａが形成されている表面）に防水シート７を貼着して貫通孔３を一端封じの状態にした中間材Ｂ1を製造する。
防水シート７は、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂のような熱硬化性樹脂から成り、厚み一定のシートが使用される。
【００１５】
この防水シート７の厚みは、２００μｍ〜１mmに設定することが好ましい。厚みが２００μｍより薄い場合は、後述するオス端子の突き立て時に破断して防水効果を損なうことがあり、また熱容量も小さくなって後述するはんだ付け時における断熱効果が充分に発揮されず、オス端子表面のＳｎめっきの溶融を引き起こすこともあるからである。
しかしながら、厚みが１mmよりも厚くなると、シートとしての柔軟性が悪くなり、後述するオス端子の突き立て時における位置決め作業に難が生じ、また高コストでもあり、重量増を招くことにもなる。
【００１６】
この防水シートの好ましい厚みは３００〜５００μｍである。
ついで、中間材Ｂ1の防水シート７にオス端子４を突き立てることにより、貫通孔３の中にオス端子を一部挿入して図２で示した中間材Ｂ2を製造する。
この中間材Ｂ2において、防水シート７はある程度の柔軟性を有しているので、突き破られたオス端子４との接触部７ａでは、隙間が生ずることなく、当該オス端子４が弾力的に把持された状態となる。
【００１７】
ついで、中間材Ｂ2の導体回路２ｂとオス端子４の間をはんだ付けして両者を接続し、図３で示したような目的構造の回路基板Ｂにする。
このはんだ付け時に、貫通孔３とオス端子４の間の空隙は溶融はんだ５で充填される。その場合、防水シート７とオス端子４との接触部７ａは隙間のない封止箇所になっているので、はんだ５の吸いあがり現象は起こらない。
【００１８】
また、はんだ５の熱は、防水シート７で一部吸収され、その断熱効果によってオス端子４への熱伝導は少なくなる。そのため、オス端子４の表面に施されているＳｎめっきの溶融は抑制される。
【実施例】
【００１９】
実施例１
図５で示した回路基板ＡOを用意した。この回路基板Ａ0の絶縁基材１は厚み１.０mmのガラスエポキシ樹脂板から成り、直径０.８mmの貫通孔３が設けられている。
この回路基板Ａ0の片面に、図１で示したように、厚み１mmのエポキシ樹脂製の防水シート７を貼着して貫通孔３を一端封じの状態にした中間体Ｂ1を製造した。
【００２０】
ついで、中間体Ｂ1の防水シート７に、オス端子４を突き立てて、オス端子の一部が貫通孔の中に挿入されている中間体Ｂ2を製造した。
ついで、中間体Ｂ2の導体回路２ｂとオス端子４の間を、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金はんだ５でフローはんだ付けして両者を接続し、図３で示した回路基板Ｂを製造した。
この回路基板Ｂでは、はんだ５の吸い上がり現象は起こらなかった。
【００２１】
実施例２
防水シートの厚みが２００μｍであったことを除いては実施例１と同様の方法で回路基板を製造した。この回路基板の場合もはんだの吸い上がり現象は起こらなかった。
実施例３
オス端子の表面に厚み約５μｍのＳｎめっきが施されていることを除いては、実施例１と同様にして回路基板を製造した。この回路基板の場合もはんだの吸い上がり現象は起こらなかった。
【００２２】
なお、オス端子の表面を観察したところ、Ｓｎめっきの溶融は認められなかった。このことは、はんだの熱が防水シート７で一部吸収され、この防水シートの断熱効果が発揮されていることを示している。
比較例
実施例１で用いた図５の回路基板Ａ0の貫通孔に、Ｓｎめっきが施されているオス端子を挿入したのち、導体回路とオス端子を、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金はんだを用いてフローはんだ付けして接続すると同時に、貫通孔とオス端子間の空隙にはんだを充填して図７で示した中間体Ａ1を製造した。
【００２３】
この中間体Ａ1の場合、はんだの吸い上がり現象が認められ、またオス端子表面のＳｎめっきも溶融した。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明方法によれば、防水性を確保しつつ、オス端子の表面に施されたＳｎめっきの溶融を抑制し、またはんだの吸いあがり現象を防止して回路基板にオス端子を接続・固定することができる。そのため、このオス端子とメス端子の嵌合状態は良好となり、両者の接触抵抗の増大は起こらず、フレッティングも起こらなくなる。
したがって、この方法で製造した回路基板は、自動車の電気接続箱に収納される回路基板として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明における中間材Ｂ1を示す断面図である。
【図２】本発明における中間材Ｂ2を示す断面図である。
【図３】本発明で得られた回路基板Ｂを示す断面図である。
【図４】回路基板の１例を示す斜視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図であり、出発素材である回路基板の１例Ａ0を示す断面図である。
【図６】出発素材Ａ0の貫通孔にオス端子を挿入した状態を示す断面図である。
【図７】従来の方法で得られた中間材Ａ1を示す断面図である。
【図８】従来の方法で得られた回路基板Ａを示す断面図である。
【図９】はんだの吸いあがり現象を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１          絶縁基板
２ａ，２ｂ  導体回路
３          貫通孔
４          オス端子
４ａ        オス端子４の先端部
５          はんだ
６          防水塗膜
７          防水シート
７ａ        オス端子４と防水シート７の接触部
【図１】
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【図２】
2005353697.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005353697.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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